Расширительные баки, гидроаккумуляторы, для систем отопления и водоснабжения

Расширительные баки закрытого типа и гидроаккумуляторы имеют примерно одинаковую конструкцию: прочная металлическая оболочка, разделенная внутри резиновой мембраной на две секции.

В одной секции находится вода, в другой воздух. При увеличении давления воды воздух сжимается, размер секции с воздухом уменьшается, а мембрана прогибается, вода вытесняет воздух. У прибора с одной стороны имеется подключение к системе водоснабжения, с другой – золотник для подкачки воздуха.

Но названия приборам присваивается не из-за конструктивных особенностей, а по предназначенияю.

Предназначение

• Расширительные баки предназначены для компенсации расширения воды вследствие нагревания в схемах отопления, а также горячего водоснабжения (ГВС).
• Гидроаккумуляторы предназначены для аккумулирования объемов воды под давлением в системах водоснабжения, в которых имеется напорный насос, для уменьшения частоты включения этого насоса и для сглаживания гидроударов. Дополнительная функция – запас воды пищевого качества до 1/3 от общего объема бака.

Нюанс в том, что и для горячего и для холодного водоснабжения применяется один и тот же прибор, но называться он может по разному, в зависимости от того что делает в конкретной схеме — либо накапливает (аккумулирует) запас воды, либо берет ее излишек при тепловом расширении.

• Особенность конструкции гидроаккумулятора чаще в том, что внутри находится не мембрана, а груша из пищевой резины, которая и закачивается водой. Вода с корпусом бака не контактирует.
• Расширительный бак для системы отопления выполнен с мембраной из технической резины, которая делит корпус на два отсека, а теплоноситель (не всегда вода) контактирует и непосредственно с корпусом.

Как различать

На вид все мембранные баки схожи между собой. Бытует мнение, что для системы отопления – красные, а водоснабжения – синие. Но оно не до конца верно, так как отдельные производители применяют другие цвета.

На самом деле приборы можно различить между собой только по техническим характеристикам, которые указаны на шильдиках на самих приборах:

• Все приборы для водоснабжения, в том числе и для ГВС – невысокая температура – до 80 град С, но повышенное давление – до 12Атм;
• расширительные баки для отопления – повышенная температура – до 120 град С, но низкое давление до 4 Атм.

Как работают схемы аккумуляции воды

Гидроаккумулятор в схеме водоснабжения сглаживает скачки давления, которые возникают при заборе воды из системы, т.е. при открытии крана, и уменьшают количество включений насоса, которое не должно быть более 50 раз в 1 час.

При заборе воды в объеме чашки, гидроаккумулятор отдаст этот объем, давление в системе понизится, но не на столько, чтобы реле давления включило насос. При заборе большего объема (например в объеме ведра), давление упадет на столько, что включится насос и наполнит прибор.

Расширительный бак в системах горячего водоснабжения и отопления принимает лишний объем воды возникающий при ее нагревании.

Если бы не было подобного устройства, то в нагревающейся замкнутой схеме очень быстро бы поднялось давление выше критического, так как жидкость практически не сжимается. Это приводило бы к сбросу воды с аварийного клапана давления, который обычно настраивается на давление в 3 атм.

На практике, если такой клапан постоянно пропускает воду, то это свидетельствует о неисправности аккумулирующего устройства. Если аварийный клапан отсутствует, то при нагревании произойдет разрушение самого слабого места системы.

Когда в системе горячего водоснабжения нужен расширительный бак

Это закономерный вопрос, ведь горячее водоснабжение может выполнятся по разному. Если имеется проточный нагреватель, например газовый двуконтурный котел, который нагревает струю воды непосредственно при ее заборе, то естественно расширительный бак не нужен.

Если в системе вода нагревается в замкнутом бойлере большой емкости (более 100 литров) то тогда требуется установка расширительного бака в дополнение к предохранительному клапану. На который надеяться не правильно, так как он вовсе не рассчитан на частое срабатывание и при частых включениях просто начинает течь.

Как подобрать объем прибора для отопления

Основной вопрос, который возникает у пользователя — какой объем такого водо-аккумулирующего устройства нужен? При этом пользователь хочет приобрести меньший объем, так как он дешевле. Но приобретать нужно тот, который подходит по расчету.

Объем расширительного бака для отопления будет зависеть от объема теплоносителя в системе, давлений – предельного и установленного.
Формула для расчетов объема приведена на фото:

Объем теплоносителя указан в проектных данных, или его можно высчитать сложив все внутренние объемы элементов системы, наконец, в готовой системе его можно посчитать при заливке ведрами.

Для домашней системы — расчет объема «без лишних мучений» — 1/10 от залитого теплоносителя.

Какое предварительно давление нужно задать

На заводе-изготовителе обычно воздушную камеру заполняют азотом до давления 1,5 бар. Мембрана при этом прогибается и ее видно через штуцер подключения. Сохранность заводского давления свидетельствует о том, что мембрана целая и прибор пригоден к работе.

Но в дальнейшем мембранный бак необходимо подготовить для работы в конкретной системе. Существуют следующие правила определения давления :

• В системе холодного водоснабжения гидроаккумулятор накачивается воздухом на 0,2 атм. меньше, чем нижняя настройка реле давления насоса. Чаще нижнее значение реле давления – 1,4 атм. (давление включение насоса) а верхнее – 2,8 атм. Соответственно первоначальное давление в приборе – 1,2 атм. Такая настройка позволит избежать гидроударов при разборе воды и быстрого износа мембраны.
• В системе горячего водоснабжения расширительный бак накачивается воздухом до давления больше, чем давление, при котором насос выключается (верхний предел срабатывания реле давления). В этом случае бак не будет отдавать остывшую воду в систему водоснабжения. Но застоя воды бояться не стоит, прибор сделан так, что груша постоянно омывается потоком свежей воды.
• В системе отопления – воздушная камера расширительного бака закачивается до давления на 0,2 атм. меньше, чем давление в холодной системе отопления. Обычно «холостое» давление в системе 1,5 атм, соответственно предварительно накачивается до давления 1,3 атм при холодной системе.

Как устанавливается

Обычное правило, что подключение к системе любого мембранного бака должно быть снизу, а воздушная камера сверху.

Но следует взять во внимание, что гидроаккумулятор можно разворачивать как угодно, подсоединение к водопроводу может быть, и сверху, и сбоку, ничего особенного в этом нет, если не имеется возражений производителя.

А подключение к отоплению должно быть только снизу прибора. Если это не соблюсти, и расположить воздушную камеру снизу, то при выходе из строя мембраны, при появлении в ней трещин, воздух тут же уйдет в систему отопления и завоздушит ее. Если же воздушная камера будет сверху, то и при растрескивании мембраны ничего страшного не произойдет, прибор сможет еще работать очень долгое время в обычном режиме.

На фото приведен пример схемы отопления с подключением в ней расширительного бака закрытого типа.

Что из себя представляют гидроаккумулятор и расширительный бак и что лучше

На рынке присутствует два резервуара, которые друг на друга очень похожи. Это расширительный бак и гидроаккумулятор. Вопрос, в чем отличия гидроаккумулятора от расширительного бака, волнует многих, потому что их внешний вид путает потребителей. Предназначение обоих резервуаров, а также конструктивные особенности сильно отличаются.

Предназначение оборудования

Расширительный бак используется в системе отопления частных домов. Его функциональные обязанности – компенсация расширения воды или другого теплоносителя. Жидкость, закаченная в отопление дома, при нагреве начинает расширяться в объеме, создавая повышенное давление. Чтобы не разорвать элементы сети, устанавливается расширительный бак, куда собираются излишки объема нагретой воды.

Гидроакуммулятор – элемент водопроводной системы частного дома. Его функциональное назначение – создать внутри сети давление, когда насосная установка не работает.

Резервуары окрашиваются в разные цвета: расширительный бак в красный, гидроаккумулятор в синий.

Конструктивные особенности

Чисто внешне оба бака друг от друга отличаются только цветом. На рынке они представлены горизонтального и вертикального исполнения. Что касается внутреннего наполнения, приспособления представляют собой стальной резервуар, внутрь которого вставленная мембрана.

Так как расширительный бак используется в системе с горячей водой, мембрана в нем изготовлена из полимеров, которые не изменяют своих технических характеристик при соприкосновении с горячими жидкостями. Производители используют для этого EPDM, SBR, бутилкаучук и нитрилкаучук.

В гидроаккумуляторах мембраны используются тоже. Но они отличаются по форме своего исполнения. В этих емкостях разграничительный материал представлен в виде груши. В расширительных баках это просто перегородка, разделяющая емкость на две части.

Вода в гидроаккумуляторах попадает в грушу, не соприкасаясь со стенками стального резервуара. Здесь исходный материал для мембраны – пищевая резина.

Принцип работы

Расширительный бак работает просто. Теплоноситель, расширяясь, попадает в нижнюю часть емкости, заполняя ее. Если объем воды увеличивается, она собой давит на мембрану, отодвигая последнюю к стенкам второй верхней части емкости. Поэтому очень важно точно подобрать бак в соотношении его объема к объему теплоносителя, расположенного внутри системы отопления частного дома.

Все точно также происходит и при гидроударе, только в разы быстрее. Именно расширительный бак дает возможность не выйти из строя другим элементам отопительной системе, когда происходит быстрый нагрев теплоносителя.

Гидроаккумулятор работает практически также, но в него, а точнее, в пространство между резиновой грушей и стенками емкости закачивается воздух под определенным давлением. Он создает давление внутри водопроводной сети. Происходит все так:

• Вода, закачиваемая насосом, попадает внутрь груши.
• Последняя расширяется, сдавливая закаченный в заводских условиях воздух.
• Последний давит на грушу, выталкивая воду.

У гидроаккумулятора две основные функции:

1. Имея определенный объем, он дает возможность насосу не включаться при открытии какого-то потребителя. Пока вода будет в груше находиться под давлением со стороны закачанного воздуха, напор внутри водопровода будет всегда. Как только давление воды и воздуха выровнится, насосная установка тут же включится.
2. Гидроаккумулятор создает постоянное и стабильное давление внутри труб водопроводной системы. Соответственно вся бытовая техника, особенно это касается стиральных и посудомоечных машин, работает без сбоев.

Гидроаккумуляторы больших объемов, в пределах 50-100 литров — это дополнительный объем воды, который все время находится под давлением. Это удобно в тех случаях, когда отключена подача электропитания, и насос просто не может качать воду. В загородных поселках это явление не редкое.

Гидроаккумулятор, как и расширительный бак, хорошо сдерживает гидравлические удары водопроводной системы, уберегая ее от поломок.

Другие отличительные особенности

К отличиям двух приборов надо подходить и с позиции возможности их замены друг другом. Здесь надо учитывать тот факт, что гидроаккумулятор используется в системе питьевой воды. Поэтому его грушевидная мембрана изготавливается из пищевой резины, которая не портит характеристики самой воды, не изменяет ее цвет и запах. Ставить в водопровод расширительный бак не стоит, потому что его мембрана в первую очередь передаст воде резкий запах резины.

Основная функция гидроаккумулятора – создать давление внутри водопровода. С помощью расширительного бачка это сделать невозможно.

Использование гидроаккумулятора в качестве расширительного бака возможно. Но тут есть один момент, который касается давления закаченного воздуха. В отопительной системе теплоноситель перемещается с небольшой скоростью, создаваемой циркуляционным насосом. Этого давления недостаточно, чтобы преодолеть давление закаченного воздуха. Здесь может появиться проблема. Решить ее несложно: воздух надо стравить (спустить). В верхней части резервуара есть ниппель, через который обычным воздушным насосом можно закачать воздух в камеру. Через него же воздух можно стравить.

Объем расширительного бака подбирается из расчета объема теплоносителя, находящегося в системе отопления частного дома. Соотношение такое – 10% от воды внутри отопления.

Что касается гидроаккумулятора, то таких строгих параметров при его выборе нет. Чаще учитывается его функциональные возможности, потому что, по сути, это емкость для запаса воды. Поэтому чем больше по объему это устройство, тем лучше.

Правила монтажа

Это единственная позиция, которая не имеет различий между двумя резервуарами. Обычно обе емкости подсоединяются к трубной разводке с помощью американок, делая соединения разъемными. Это позволяет легко отсоединить прибор, если необходимо провести его ремонт или замену на новый.

Что касается места монтажа, то и здесь разницы никакой нет, если отопительная система в своей схеме имеет циркуляционный насос. Если отопление – сеть самотечная, теплоноситель в ней перемещается под действием физических законов (нагретый вверх, холодный вниз), поэтому место установки расширительного бачка – самая верхняя точка отопительной схемы.

Первое, на что необходимо обратить внимание при выборе гидроаккумулятора и расширительного бака, — цвет резервуара. Это тот фактор, который не даст сделать ошибку. Остальные характеристики подбираются под каждую сеть по отдельности с учетом их сложности и производительности.

Отличие расширительного бака от гидроаккумулятора

Гидроаккумуляторы и мембранные баки используются уже достаточно долгое время. Часто те, кто пользуется результатом работы этих агрегатов, даже не подозревает, что на самом деле баки, применяемы для водоснабжения и систем отопления, представляют собой разные аппараты. Ряд некомпетентных продавцов объясняют все различие между ними их цветом, дескать, если цвет красный, то это бак для отопления – расширительный, а если синий, то он предназначен для водоснабжения – гидроаккумулятор. Однако различие между двумя типами состоит немного в большем, чем цвете.

Расширительные баки используются для того, чтобы компенсировать последствия нагрева воды в системе. Как известно, система отопления является закрытой, а значит, если объем воды увеличится, ей некуда будет деться, что приведет к выходу системы из строя. Откуда же взяться лишней воде? Все дело в том, что при повышении температуры в подавляющем числе жидкостей, их объем повышается. Для воды коэффициент расширения равняется 0,3% на каждые 10°С. Проведя нехитрые расчеты, можно подсчитать, что если температура воды поднимется, скажем, на 50°С, то ее объем увеличится примерно на 2%. Нужно учитывать, что жидкость, в отличии от газа, практически не обладает способностью к сжатию, поэтому будет искать выход из системы, повредив ее. Чтобы избежать этого, и применяются расширительные баки, которые служат резервуаром для излишек воды, появляющихся в результате ее нагрева.

Совсем к другой категории относятся гидроаккумуляторы, которые являются частью систем водоснабжения. Они имеют два основных предназначения.

Первое из них заключается в поддержании нужного количества воды и ее напора. Если в системе нет гидроаккумулятора, то насосу приходилось бы работать каждый раз, когда мы включаем кран. Гидроаккумулятор же позволяет этого избежать, так как некоторое время отдает запас воды, сохраняя напор. В этом случае насос включается только тогда, когда давление падает ниже необходимого, что продлевает срок его эксплуатации.

Вторым предназначением является защита системы от гидроударов, которые возникают при резком включении/выключении насоса. Частые гидроудары значительно сокращают срок службы системы водоснабжения.

Гидроаккумуляторы и расширительные баки имеют схожий внешний вид, однако различаются по своему внутреннему устройству. Принципиальная разница заключается в том, из чего изготавливается мембрана, а также том, как она расположена внутри бака.

У гидроаккумулятора мембрана выполнена в форме груши, которая под давлением заполняет бак до тех пор, пока давление воды не уравновесит давление воздуха, находящегося между мембраной и стенками бака. Сама мембрана изготавливается из пищевой резины.

А вот у расширительного бака мембрана разделяет его на две части, в одной из которых находится теплоноситель, а другая заполнена воздухом. Она должна быть изготовлена из такой резины, которая сможет выдерживать высокие температуры (до 90°С).